পাম্প সুরক্ষা উপাদানগুলি পাম্পকে বালি থেকে রক্ষা করতে এবং অপ্রচলিত কূপগুলিতে ইএসপি-র (ESP) কার্যক্ষম জীবনকাল বাড়াতে কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে। এই সমাধানটি ফ্র্যাক স্যান্ড এবং অন্যান্য কঠিন পদার্থের পশ্চাৎপ্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, যা ওভারলোড এবং ডাউনটাইমের কারণ হতে পারে। এই সহায়ক প্রযুক্তি কণার আকার বন্টনের অনিশ্চয়তা সম্পর্কিত সমস্যাগুলি দূর করে।
যেহেতু ক্রমবর্ধমান সংখ্যক তেল কূপ ইএসপি-র উপর নির্ভরশীল, তাই ইলেকট্রিক্যাল সাবমার্সিবল পাম্পিং (ইএসপি) সিস্টেমের আয়ুষ্কাল বৃদ্ধি করা ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। কৃত্রিম উত্তোলন পাম্পের কার্যকাল এবং কার্যক্ষমতা উৎপাদিত তরলে থাকা কঠিন কণার প্রতি সংবেদনশীল। কঠিন কণার পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে ইএসপি-র কার্যকাল এবং কার্যক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। এছাড়াও, কঠিন কণা কূপ বন্ধ থাকার সময় এবং ইএসপি প্রতিস্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় মেরামতের হার বাড়িয়ে দেয়।
কৃত্রিম উত্তোলন পাম্পের মধ্য দিয়ে প্রায়শই যে কঠিন কণাগুলো প্রবাহিত হয়, সেগুলোর মধ্যে রয়েছে ফরমেশন স্যান্ড, হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং প্রোপ্যান্ট, সিমেন্ট এবং ক্ষয়প্রাপ্ত বা মরিচা ধরা ধাতব কণা। কঠিন পদার্থ পৃথক করার জন্য ডিজাইন করা ডাউনহোল প্রযুক্তিগুলোর মধ্যে কম-দক্ষতার সাইক্লোন থেকে শুরু করে উচ্চ-দক্ষতার ৩ডি স্টেইনলেস স্টিল ওয়্যার মেশ পর্যন্ত রয়েছে। ডাউনহোল ভর্টেক্স ডিস্যান্ডার কয়েক দশক ধরে প্রচলিত কূপগুলোতে ব্যবহৃত হয়ে আসছে এবং এগুলো মূলত উৎপাদনের সময় পাম্পকে বড় কণা থেকে রক্ষা করার জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে, অপ্রচলিত কূপগুলোতে মাঝে মাঝে স্লাগ ফ্লো ঘটে, যার ফলে বিদ্যমান ডাউনহোল ভর্টেক্স সেপারেটর প্রযুক্তি কেবল মাঝে মাঝে কাজ করে।
ইএসপি (ESP) সুরক্ষার জন্য সম্মিলিত স্যান্ড কন্ট্রোল স্ক্রিন এবং ডাউনহোল ভর্টেক্স ডিস্যান্ডারের বিভিন্ন রূপ প্রস্তাব করা হয়েছে। তবে, প্রতিটি কূপ থেকে উৎপাদিত কঠিন পদার্থের আকার বন্টন এবং আয়তনের অনিশ্চয়তার কারণে সমস্ত পাম্পের সুরক্ষা এবং উৎপাদন কার্যক্ষমতায় ঘাটতি রয়েছে। এই অনিশ্চয়তা স্যান্ড কন্ট্রোল উপাদানগুলির দৈর্ঘ্য বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে ইএসপি স্থাপনের গভীরতা কমে যায়, ইএসপি-র রিজার্ভার ডিক্লাইন সম্ভাবনা সীমিত হয় এবং কূপের অর্থনীতিতে নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। অপ্রচলিত কূপগুলিতে গভীরতর স্থাপন পছন্দনীয়। তবে, উচ্চ ডগলেগ তীব্রতার কেসিং সেকশনে দীর্ঘ, অনমনীয় স্যান্ড কন্ট্রোল অ্যাসেম্বলিগুলিকে ঝুলিয়ে রাখার জন্য ডি-স্যান্ডার এবং মেল-প্লাগ মাড অ্যাঙ্করের ব্যবহার ইএসপি-র এমটিবিএফ (MTBF) উন্নতিকে সীমিত করেছে। অভ্যন্তরীণ টিউবের ক্ষয় এই নকশার আরেকটি দিক যা পর্যাপ্তভাবে মূল্যায়ন করা হয়নি।
২০০৫ সালের একটি গবেষণাপত্রের লেখকগণ সাইক্লোন টিউব (চিত্র ১) ভিত্তিক একটি ডাউনহোল স্যান্ড সেপারেটরের পরীক্ষামূলক ফলাফল উপস্থাপন করেন, যা সাইক্লোন ক্রিয়া এবং মাধ্যাকর্ষণের উপর নির্ভরশীল ছিল। এর মাধ্যমে তারা দেখান যে, পৃথকীকরণের কার্যকারিতা তেলের সান্দ্রতা, প্রবাহের হার এবং কণার আকারের উপর নির্ভর করে। তারা দেখান যে, সেপারেটরের কার্যকারিতা মূলত কণাগুলোর প্রান্তিক বেগের উপর নির্ভরশীল। প্রবাহের হার কমার সাথে, কঠিন কণার আকার কমার সাথে এবং তেলের সান্দ্রতা বাড়ার সাথে সাথে পৃথকীকরণের কার্যকারিতা হ্রাস পায় (চিত্র ২)। একটি সাধারণ সাইক্লোন টিউব ডাউনহোল সেপারেটরের ক্ষেত্রে, কণার আকার প্রায় ১০০ µm-এ নেমে এলে পৃথকীকরণের কার্যকারিতা প্রায় ১০%-এ নেমে আসে। এছাড়াও, প্রবাহের হার বাড়ার সাথে সাথে ভর্টেক্স সেপারেটরটি ক্ষয়জনিত ক্ষতির শিকার হয়, যা এর কাঠামোগত উপাদানগুলোর আয়ুষ্কালকে প্রভাবিত করে।
পরবর্তী যৌক্তিক বিকল্প হলো একটি নির্দিষ্ট স্লট প্রস্থ সহ একটি 2D স্যান্ড কন্ট্রোল স্ক্রিন ব্যবহার করা। প্রচলিত বা অপ্রচলিত কূপ উৎপাদনে কঠিন পদার্থ ফিল্টার করার জন্য স্ক্রিন নির্বাচন করার সময় কণার আকার এবং বন্টন গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয়, কিন্তু সেগুলি অজানা থাকতে পারে। কঠিন পদার্থগুলি রিজার্ভার থেকে আসতে পারে, কিন্তু এগুলি এক হিল থেকে অন্য হিলে ভিন্ন হতে পারে; বিকল্পভাবে, স্ক্রিনটিকে হাইড্রোলিক ফ্র্যাকচারিং থেকে আসা বালিও ফিল্টার করতে হতে পারে। উভয় ক্ষেত্রেই, কঠিন পদার্থ সংগ্রহ, বিশ্লেষণ এবং পরীক্ষার খরচ অত্যন্ত বেশি হতে পারে।
যদি টু-ডি টিউবিং স্ক্রিনটি সঠিকভাবে কনফিগার করা না হয়, তবে এর ফলে কূপের অর্থনৈতিক দিকটি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। স্যান্ড স্ক্রিনের ছিদ্র খুব ছোট হলে সময়ের আগেই তা বন্ধ হয়ে যেতে পারে, কূপ বন্ধ হয়ে যেতে পারে এবং প্রতিকারমূলক মেরামতের প্রয়োজন হতে পারে। আবার, ছিদ্রগুলো খুব বড় হলে কঠিন পদার্থ অবাধে উৎপাদন প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করতে পারে, যা তেলের পাইপে মরিচা ধরাতে পারে, আর্টিফিশিয়াল লিফট পাম্পের ক্ষতি করতে পারে, সারফেস চোক পরিষ্কার করতে পারে এবং সারফেস সেপারেটর ভর্তি করে ফেলতে পারে, যার ফলে স্যান্ডব্লাস্টিং এবং অপসারণের প্রয়োজন হয়। এই পরিস্থিতিতে একটি সহজ ও সাশ্রয়ী সমাধান প্রয়োজন, যা পাম্পের আয়ু বাড়াতে পারে এবং বিভিন্ন আকারের বালির জন্য উপযুক্ত হতে পারে।
এই চাহিদা মেটাতে, উৎপন্ন কঠিন কণার বন্টনের প্রতি সংবেদনশীল নয় এমন স্টেইনলেস স্টিলের তারের জালের সাথে ভালভ অ্যাসেম্বলির ব্যবহার নিয়ে একটি গবেষণা পরিচালিত হয়েছিল। গবেষণায় দেখা গেছে যে, পরিবর্তনশীল ছিদ্রের আকার এবং ত্রিমাত্রিক (3D) কাঠামোযুক্ত স্টেইনলেস স্টিলের তারের জাল উৎপন্ন কঠিন কণার আকার বন্টন না জেনেই বিভিন্ন আকারের কঠিন পদার্থকে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এই ত্রিমাত্রিক (3D) স্টেইনলেস স্টিলের তারের জাল অতিরিক্ত দ্বিতীয় পর্যায়ের পরিস্রাবণের প্রয়োজন ছাড়াই সব আকারের বালুকণা কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
স্ক্রিনের নীচে লাগানো একটি ভালভ অ্যাসেম্বলি ইএসপি (ESP) বের করে না আনা পর্যন্ত উৎপাদন চালিয়ে যেতে দেয়। এটি স্ক্রিনটি ব্রিজ করার সাথে সাথেই ইএসপি পুনরুদ্ধার করা প্রতিরোধ করে। এর ফলে তৈরি হওয়া ইনলেট স্যান্ড কন্ট্রোল স্ক্রিন এবং ভালভ অ্যাসেম্বলি তরল প্রবাহকে পরিষ্কার করার মাধ্যমে উৎপাদনের সময় ইএসপি, রড লিফট পাম্প এবং গ্যাস লিফট কমপ্লিশনকে কঠিন পদার্থ থেকে রক্ষা করে এবং বিভিন্ন পরিস্থিতির জন্য রিজার্ভারের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন না করেই পাম্পের আয়ু বাড়ানোর জন্য একটি সাশ্রয়ী সমাধান প্রদান করে।
প্রথম প্রজন্মের পাম্প সুরক্ষা নকশা। পশ্চিম কানাডার একটি স্টিম অ্যাসিস্টেড গ্র্যাভিটি ড্রেনেজ কূপে উৎপাদনের সময় ইএসপি-কে কঠিন পদার্থ থেকে রক্ষা করার জন্য স্টেইনলেস স্টিল উল স্ক্রিন ব্যবহার করে একটি পাম্প সুরক্ষা অ্যাসেম্বলি স্থাপন করা হয়েছিল। স্ক্রিনগুলো প্রোডাকশন স্ট্রিং-এ প্রবেশ করার সময় প্রোডাকশন ফ্লুইড থেকে ক্ষতিকারক কঠিন পদার্থ ফিল্টার করে। প্রোডাকশন স্ট্রিং-এর মধ্যে, ফ্লুইড ইএসপি ইনলেটে প্রবাহিত হয়, যেখান থেকে সেগুলোকে পাম্প করে ভূপৃষ্ঠে পাঠানো হয়। প্রোডাকশন জোন এবং উপরের ওয়েলবোরের মধ্যে জোনাল আইসোলেশন প্রদানের জন্য স্ক্রিন এবং ইএসপি-র মধ্যে প্যাকার চালানো যেতে পারে।
উৎপাদন চলাকালীন, স্ক্রিন এবং কেসিং-এর মধ্যবর্তী বলয়াকার ফাঁকা স্থানটি বালি দ্বারা পূর্ণ হয়ে যাওয়ার প্রবণতা দেখা যায়, যা প্রবাহ প্রতিরোধ বাড়িয়ে দেয়। অবশেষে, বলয়াকার ফাঁকা স্থানটি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ হয়ে যায়, প্রবাহ বন্ধ করে দেয় এবং ওয়েলবোর ও প্রোডাকশন স্ট্রিং-এর মধ্যে একটি চাপের পার্থক্য তৈরি করে, যেমনটি চিত্র ৩-এ দেখানো হয়েছে। এই পর্যায়ে, তরল আর ইএসপি-তে প্রবাহিত হতে পারে না এবং কমপ্লিশন স্ট্রিং অবশ্যই তুলে ফেলতে হয়। কঠিন পদার্থ উৎপাদনের সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন চলকের উপর নির্ভর করে, স্ক্রিনের উপর কঠিন পদার্থের এই সেতুর মধ্য দিয়ে প্রবাহ বন্ধ করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়কাল, ইএসপি-কে ব্যর্থতার মধ্যবর্তী গড় সময়ে কঠিন পদার্থ মিশ্রিত তরল ভূগর্ভে পাম্প করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়কালের চেয়ে কম হতে পারে, তাই দ্বিতীয় প্রজন্মের যন্ত্রাংশ তৈরি করা হয়েছিল।
দ্বিতীয় প্রজন্মের পাম্প সুরক্ষা অ্যাসেম্বলি। চিত্র ৪-এ, পাম্পগার্ড* ইনলেট স্যান্ড কন্ট্রোল স্ক্রিন এবং ভালভ অ্যাসেম্বলি সিস্টেমটি রেডা* পাম্পের নিচে ঝুলিয়ে রাখা হয়েছে, যা একটি অপ্রচলিত ইএসপি কমপ্লিশনের উদাহরণ। কূপ থেকে উৎপাদন শুরু হলে, স্ক্রিনটি উৎপাদনে থাকা কঠিন পদার্থ ফিল্টার করে, কিন্তু ধীরে ধীরে বালির সাথে জমাট বাঁধতে শুরু করে এবং একটি চাপের পার্থক্য তৈরি করে। যখন এই চাপের পার্থক্য ভালভের নির্ধারিত ক্র্যাকিং চাপে পৌঁছায়, তখন ভালভটি খুলে যায়, যা তরলকে সরাসরি টিউবিং স্ট্রিংয়ের মাধ্যমে ইএসপি-তে প্রবাহিত হতে দেয়। এই প্রবাহ স্ক্রিনের দুই পাশের চাপের পার্থক্যকে সমান করে, যা স্ক্রিনের বাইরের দিকে থাকা বালির বস্তার আঁকড়ে ধরাকে শিথিল করে দেয়। বালি তখন অ্যানুলাস থেকে বেরিয়ে আসতে পারে, যা স্ক্রিনের মধ্য দিয়ে প্রবাহের প্রতিরোধ কমায় এবং প্রবাহকে পুনরায় শুরু হতে দেয়। চাপের পার্থক্য কমে গেলে, ভালভটি তার বন্ধ অবস্থানে ফিরে আসে এবং স্বাভাবিক প্রবাহ পরিস্থিতি পুনরায় শুরু হয়। সার্ভিসিংয়ের জন্য কূপ থেকে ইএসপি বের করার প্রয়োজন না হওয়া পর্যন্ত এই চক্রটি চলতে থাকে। এই প্রবন্ধে তুলে ধরা কেস স্টাডিগুলো প্রমাণ করে যে, শুধুমাত্র স্ক্রিনিং কমপ্লিশন চালানোর তুলনায় এই সিস্টেমটি পাম্পের আয়ু উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়াতে সক্ষম।
সাম্প্রতিক ইনস্টলেশনের জন্য, স্টেইনলেস স্টিলের তারের জাল এবং ইএসপি-র মধ্যে এলাকা বিচ্ছিন্নকরণের একটি ব্যয়-সাশ্রয়ী সমাধান চালু করা হয়েছে। স্ক্রিন অংশের উপরে একটি অধোমুখী কাপ প্যাকার বসানো হয়েছে। কাপ প্যাকারটির উপরে, অতিরিক্ত কেন্দ্রীয় টিউব ছিদ্রগুলি উৎপাদিত তরলের জন্য একটি প্রবাহ পথ তৈরি করে, যার মাধ্যমে তরলটি স্ক্রিনের অভ্যন্তর থেকে প্যাকারটির উপরের বলয়াকার স্থানে প্রবাহিত হয় এবং ইএসপি-র ইনলেটে প্রবেশ করতে পারে।
এই সমাধানের জন্য নির্বাচিত স্টেইনলেস স্টিলের তারের জালের ফিল্টারটি ফাঁক-ভিত্তিক ২ডি জালের ধরনের তুলনায় বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে। ২ডি ফিল্টারগুলো বালির থলি তৈরি করতে এবং বালি নিয়ন্ত্রণ করতে প্রধানত ফিল্টারের ফাঁক বা স্লট জুড়ে থাকা কণার উপর নির্ভর করে। তবে, যেহেতু স্ক্রিনের জন্য কেবল একটি নির্দিষ্ট ফাঁকের মান নির্বাচন করা যায়, তাই স্ক্রিনটি উৎপাদিত তরলের কণার আকার বণ্টনের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল হয়ে ওঠে।
এর বিপরীতে, স্টেইনলেস স্টিলের তারের জালের ফিল্টারের পুরু জালিকা স্তর উৎপাদিত ওয়েলবোর ফ্লুইডের জন্য উচ্চ ছিদ্রতা (৯২%) এবং বৃহৎ উন্মুক্ত প্রবাহ ক্ষেত্র (৪০%) প্রদান করে। ফিল্টারটি একটি স্টেইনলেস স্টিলের ফ্লিস জালকে সংকুচিত করে এবং এটিকে সরাসরি একটি ছিদ্রযুক্ত কেন্দ্রীয় নলের চারপাশে জড়িয়ে তৈরি করা হয়, তারপর এটিকে একটি ছিদ্রযুক্ত প্রতিরক্ষামূলক আবরণের মধ্যে আবদ্ধ করা হয় যা প্রতিটি প্রান্তে কেন্দ্রীয় নলের সাথে ঝালাই করা থাকে। জালিকা স্তরের ছিদ্রগুলির বিন্যাস, অর্থাৎ অসম কৌণিক অভিমুখ (১৫ µm থেকে ৬০০ µm পর্যন্ত), বড় এবং ক্ষতিকারক কণাগুলি জালির মধ্যে আটকে যাওয়ার পর, ক্ষতিকারক নয় এমন সূক্ষ্ম কণাগুলিকে একটি ত্রিমাত্রিক প্রবাহ পথ ধরে কেন্দ্রীয় নলের দিকে প্রবাহিত হতে দেয়। এই চালুনির নমুনার উপর বালি ধারণ পরীক্ষা প্রমাণ করেছে যে ফিল্টারটি উচ্চ ভেদ্যতা বজায় রাখে কারণ চালুনির মধ্য দিয়ে তরল উৎপন্ন হয়। কার্যকরভাবে, এই একক "আকারের" ফিল্টারটি উৎপাদিত তরলের সম্মুখীন হওয়া সমস্ত কণার আকারের বিন্যাস পরিচালনা করতে পারে। এই স্টেইনলেস স্টিলের উলের স্ক্রিনটি ১৯৮০-এর দশকে একটি প্রধান অপারেটর দ্বারা বিশেষভাবে স্বয়ংসম্পূর্ণ স্ক্রিনের জন্য তৈরি করা হয়েছিল। স্টিম স্টিমুলেটেড রিজার্ভারে কমপ্লিশন সম্পন্ন করার অভিজ্ঞতা রয়েছে এবং সফল ইনস্টলেশনের একটি বিস্তৃত ট্র্যাক রেকর্ড আছে।
ভালভ অ্যাসেম্বলিটি একটি স্প্রিং-যুক্ত ভালভ নিয়ে গঠিত, যা উৎপাদন এলাকা থেকে টিউবিং স্ট্রিং-এর মধ্যে একমুখী প্রবাহের অনুমতি দেয়। ইনস্টলেশনের আগে কয়েল স্প্রিং প্রি-লোড সামঞ্জস্য করে, অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য কাঙ্ক্ষিত ক্র্যাকিং প্রেশার অর্জনের লক্ষ্যে ভালভটিকে কাস্টমাইজ করা যায়। সাধারণত, রিজার্ভার এবং ইএসপি-র মধ্যে একটি দ্বিতীয় প্রবাহ পথ তৈরি করার জন্য স্টেইনলেস স্টিলের তারের জালের নিচে একটি ভালভ স্থাপন করা হয়। কিছু ক্ষেত্রে, একাধিক ভালভ এবং স্টেইনলেস স্টিলের জাল সিরিজে কাজ করে, যেখানে মাঝের ভালভটির ক্র্যাকিং প্রেশার সবচেয়ে নিচের ভালভটির চেয়ে কম থাকে।
সময়ের সাথে সাথে, পাম্প প্রোটেক্টর অ্যাসেম্বলি স্ক্রিনের বাইরের পৃষ্ঠ এবং প্রোডাকশন কেসিং-এর দেয়ালের মধ্যবর্তী বলয়াকার স্থানটি গঠনকারী কণা দ্বারা পূর্ণ হয়ে যায়। গহ্বরটি বালি দ্বারা পূর্ণ হতে থাকলে এবং কণাগুলো জমাট বাঁধতে থাকলে, স্যান্ডব্যাগের দুই প্রান্তের চাপের পার্থক্য বেড়ে যায়। যখন এই চাপের পার্থক্য একটি পূর্বনির্ধারিত মানে পৌঁছায়, তখন কোন ভালভটি খুলে যায় এবং পাম্পের ইনলেট দিয়ে সরাসরি প্রবাহের অনুমতি দেয়। এই পর্যায়ে, পাইপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জল স্ক্রিন ফিল্টারের বাইরের অংশে পূর্বে জমাট বাঁধা বালিকে ভেঙে ফেলতে সক্ষম হয়। চাপের পার্থক্য কমে যাওয়ার কারণে, স্ক্রিনের মধ্য দিয়ে প্রবাহ পুনরায় শুরু হয় এবং ইনটেক ভালভটি বন্ধ হয়ে যায়। সুতরাং, পাম্পটি শুধুমাত্র অল্প সময়ের জন্য ভালভ থেকে সরাসরি প্রবাহ পায়। এটি পাম্পের আয়ু বাড়ায়, কারণ প্রবাহের বেশিরভাগ অংশই হলো স্যান্ড স্ক্রিনের মধ্য দিয়ে ফিল্টার করা তরল।
মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ডেলাওয়্যার বেসিনের তিনটি ভিন্ন কূপে প্যাকার সহ পাম্প সুরক্ষা ব্যবস্থাটি পরিচালনা করা হয়েছিল। এর প্রধান লক্ষ্য হলো বালি-সম্পর্কিত ওভারলোডের কারণে ইএসপি (ESP) চালু ও বন্ধ হওয়ার সংখ্যা কমানো এবং উৎপাদন বৃদ্ধির জন্য ইএসপি-র কার্যকারিতা বাড়ানো। পাম্প সুরক্ষা ব্যবস্থাটি ইএসপি স্ট্রিং-এর নিচের প্রান্ত থেকে ঝুলিয়ে দেওয়া হয়েছে। তেল কূপের ফলাফল স্থিতিশীল পাম্প কর্মক্ষমতা, হ্রাসকৃত কম্পন ও বিদ্যুৎ প্রবাহের তীব্রতা এবং পাম্প সুরক্ষা প্রযুক্তি প্রদর্শন করে। নতুন সিস্টেমটি ইনস্টল করার পর, বালি এবং কঠিন পদার্থ সম্পর্কিত ডাউনটাইম ৭৫% কমে গেছে এবং পাম্পের আয়ু ২২%-এর বেশি বেড়েছে।
টেক্সাসের মার্টিন কাউন্টিতে একটি নতুন ড্রিলিং এবং ফ্র্যাকচারিং কূপে একটি ইএসপি (ESP) সিস্টেম স্থাপন করা হয়েছিল। কূপটির উল্লম্ব অংশ প্রায় ৯,০০০ ফুট এবং অনুভূমিক অংশ পরিমাপকৃত গভীরতা (MD) অনুযায়ী ১২,০০০ ফুট পর্যন্ত বিস্তৃত। প্রথম দুটি কমপ্লিশনের জন্য, ইএসপি কমপ্লিশনের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হিসাবে ছয়টি লাইনার সংযোগ সহ একটি ডাউনহোল ভর্টেক্স স্যান্ড সেপারেটর সিস্টেম স্থাপন করা হয়েছিল। একই ধরনের স্যান্ড সেপারেটর ব্যবহার করে পরপর দুটি ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রে, ইএসপি-র অপারেটিং প্যারামিটারগুলির (কারেন্ট ইনটেনসিটি এবং ভাইব্রেশন) অস্থিতিশীল আচরণ পরিলক্ষিত হয়েছিল। তুলে আনা ইএসপি ইউনিটটির ডিসঅ্যাসেম্বলি বিশ্লেষণে দেখা যায় যে ভর্টেক্স গ্যাস সেপারেটর অ্যাসেম্বলিটি বহিরাগত পদার্থ দ্বারা আটকে গিয়েছিল, যা বালি বলে শনাক্ত করা হয় কারণ এটি অ-চৌম্বকীয় এবং অ্যাসিডের সাথে রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়া করে না।
তৃতীয় ESP ইনস্টলেশনে, ESP-র বালি নিয়ন্ত্রণের একটি উপায় হিসেবে স্যান্ড সেপারেটরের পরিবর্তে স্টেইনলেস স্টিলের তারের জাল ব্যবহার করা হয়েছে। নতুন পাম্প সুরক্ষা ব্যবস্থাটি ইনস্টল করার পর, ESP আরও স্থিতিশীল আচরণ প্রদর্শন করেছে, যা মোটরের কারেন্টের ওঠানামার পরিসর ইনস্টলেশন #২-এর ~১৯ A থেকে ইনস্টলেশন #৩-এর ~৬.৩ A-তে কমিয়ে এনেছে। কম্পন আরও স্থিতিশীল হয়েছে এবং এর প্রবণতা ৭৫% হ্রাস পেয়েছে। প্রেসার ড্রপও স্থিতিশীল ছিল, যা পূর্ববর্তী ইনস্টলেশনের তুলনায় খুব সামান্য ওঠানামা করেছে এবং অতিরিক্ত ১০০ psi প্রেসার ড্রপ অর্জন করেছে। ESP ওভারলোড শাটডাউন ১০০% হ্রাস পেয়েছে এবং ESP কম কম্পনের সাথে পরিচালিত হচ্ছে।
কূপ বি। নিউ মেক্সিকোর ইউনিসের কাছে একটি অপ্রচলিত কূপে একটি ইএসপি (ESP) স্থাপন করা হয়েছিল, কিন্তু কোনো পাম্প সুরক্ষা ব্যবস্থা ছিল না। প্রাথমিক বুট ড্রপের পর, ইএসপি-টি অনিয়মিত আচরণ করতে শুরু করে। কারেন্ট এবং চাপের ওঠানামার সাথে কম্পনের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়। ১৩৭ দিন ধরে এই অবস্থা বজায় রাখার পর, ইএসপি-টি বিকল হয়ে যায় এবং একটি প্রতিস্থাপন স্থাপন করা হয়। দ্বিতীয় স্থাপনাটিতে একই ইএসপি কনফিগারেশন সহ একটি নতুন পাম্প সুরক্ষা ব্যবস্থা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। কূপটি পুনরায় উৎপাদন শুরু করার পর, ইএসপি-টি স্থিতিশীল অ্যাম্পিয়ারেজ এবং কম কম্পন সহ স্বাভাবিকভাবে কাজ করছিল। এই প্রতিবেদন প্রকাশের সময়, ইএসপি-র দ্বিতীয় সংস্করণটি ৩০০ দিনেরও বেশি সময় ধরে চালু ছিল, যা পূর্ববর্তী স্থাপনার তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি।
কূপ সি। সিস্টেমটির তৃতীয় অন-সাইট ইনস্টলেশনটি টেক্সাসের মেনটোনে করা হয়েছিল, একটি তেল ও গ্যাস বিশেষজ্ঞ কোম্পানির দ্বারা, যারা বালি উৎপাদনের কারণে বিভ্রাট এবং ইএসপি (ESP) ব্যর্থতার সম্মুখীন হচ্ছিল এবং পাম্পের আপটাইম উন্নত করতে চেয়েছিল। অপারেটররা সাধারণত প্রতিটি ইএসপি কূপে লাইনার সহ ডাউনহোল স্যান্ড সেপারেটর চালায়। তবে, লাইনারটি বালিতে ভরে গেলে, সেপারেটরটি বালিকে পাম্প সেকশনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে দেয়, যা পাম্প স্টেজ, বিয়ারিং এবং শ্যাফটকে ক্ষয় করে, ফলে লিফট কমে যায়। পাম্প প্রোটেক্টর সহ নতুন সিস্টেমটি চালানোর পর, ইএসপি-র অপারেটিং জীবন ২২% বেশি হয়েছে, সাথে আরও স্থিতিশীল প্রেসার ড্রপ এবং উন্নত ইএসপি-সম্পর্কিত আপটাইম পাওয়া গেছে।
অপারেশন চলাকালীন বালি এবং কঠিন পদার্থ সম্পর্কিত শাটডাউনের সংখ্যা ৭৫% হ্রাস পেয়েছে, যা প্রথম ইনস্টলেশনের ৮টি ওভারলোড ইভেন্ট থেকে দ্বিতীয় ইনস্টলেশনে দুটি ইভেন্টে নেমে এসেছে এবং ওভারলোড শাটডাউনের পরে সফলভাবে পুনরায় চালু হওয়ার সংখ্যা ৩০% বৃদ্ধি পেয়ে প্রথম ইনস্টলেশনের ৮টি থেকে বেড়েছে। দ্বিতীয় ইনস্টলেশনে মোট ১২টি ইভেন্টের মধ্যে ৮টি সম্পন্ন করা হয়েছে, যা যন্ত্রপাতির উপর বৈদ্যুতিক চাপ কমিয়েছে এবং ইএসপি-র কার্যক্ষম জীবনকাল বাড়িয়েছে।
চিত্র ৫-এ দেখানো হয়েছে, যখন স্টেইনলেস স্টিলের জালটি অবরুদ্ধ করা হয় এবং ভালভ অ্যাসেম্বলিটি খোলা হয়, তখন ইনটেক প্রেসার সিগনেচারে (নীল) আকস্মিক বৃদ্ধি ঘটে। এই প্রেসার সিগনেচারটি বালি-সম্পর্কিত ইএসপি ব্যর্থতার পূর্বাভাস দিয়ে উৎপাদন দক্ষতা আরও উন্নত করতে পারে, ফলে ওয়ার্কওভার রিগ ব্যবহার করে প্রতিস্থাপন কার্যক্রমের পরিকল্পনা করা সম্ভব হয়।
১ মার্টিনস, জেএ, ইএস রোসা, এস. রবসন, “ডাউনহোল ডিস্যান্ডার ডিভাইস হিসেবে সোয়ার্ল টিউবের পরীক্ষামূলক বিশ্লেষণ,” এসপিই পেপার ৯৪৬৭৩-এমএস, এসপিই ল্যাটিন আমেরিকা অ্যান্ড ক্যারিবিয়ান পেট্রোলিয়াম ইঞ্জিনিয়ারিং কনফারেন্সে উপস্থাপিত, রিও ডি জেনেইরো, ব্রাজিল, ২০ জুন – ২৩ ফেব্রুয়ারি, ২০০৫। https://doi.org/10.2118/94673-MS.
এই নিবন্ধটিতে এসপিই পেপার ২০৭৯২৬-এমএস (SPE paper 207926-MS) থেকে উপাদানসমূহ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা ১৫-১৮ নভেম্বর ২০২১ তারিখে সংযুক্ত আরব আমিরাতের আবুধাবিতে অনুষ্ঠিত আবুধাবি আন্তর্জাতিক পেট্রোলিয়াম প্রদর্শনী ও সম্মেলনে উপস্থাপন করা হয়েছিল।
সমস্ত উপকরণ কঠোরভাবে বলবৎ কপিরাইট আইনের অধীন, এই সাইটটি ব্যবহার করার আগে অনুগ্রহ করে আমাদের শর্তাবলী, কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতি পড়ে নিন।